O`zbekiston respublikasi oliy va o`rta maxsus ta`lim vazirligi
Download 1.11 Mb. Pdf ko'rish
|
- Bu sahifa navigatsiya:
- 24.1-eslatma.
- Puasson taqsimoti
- 10-§. Tasodifiy miqdorning sonli xarakteristikasi
- 24.1-ta`rif.
Misol. Darslik 200000 nusxada bosib chiqarilgan. Darslikning yaroqsiz (brak) bo`lish ehtimoli 0,00005 ga teng. Bu tirajda rosa beshta yaroqsiz kitob bo`lish ehtimoli topilsin.
Shartga ko`ra n = 200000, r = 0,00005, k = 5. U holda pr=200000 ⋅0,00005 = 10 bo`lib, (23.16) formulaga asosan ( ) 0375
, 0 ! 5 10 ! 10 5 ≈ = ≈ − − e e k k Р k n λ λ bo`ladi. Demak, izlanayotgan ehtimol ( ) 0375
, 0 5 200000 ≈
bo`ladi.
ξ
1 , x 2 , …, x p bo`lsin. Agar
ξ tasodifiy miqdorning qabul qilishi mumkin bo`lgan qiymatlarining ehtimollari ma`lum bo`lsa,
ξ diskret tasodifiy miqdorning taqsimoti berilgan deyiladi. Aytaylik, ξ
1 , x 2 , …, x p qiymatlarni mos ravishda r 1 , r 2 , …, r p ehtimollar bilan qabul qilsin: ( ) ( ) ( ) . ..., , , 2 2 1 1 n n р х Р р х Р р х Р = = = = = = ξ ξ ξ
Bu ma`lumotlardan foydalaiib quyidagi jadvalni tuzamiz: ξ
1
2
… x p
k x = ξ ) R 1
2
… R n
Bu jadvalning birinchi satrida ξ tasodifiy miqdorning qabul qilishi mumkin bo`lgan qiymatlari, ikkinchi satrida esa ularga mos ehtimollari yozilgan. Ravshanki: { } {
} { } n х х х = = = ξ ξ ξ ...,
, , 2 1
hodisalar bir-biriga bog`liq bo`lmagan hodisalar bo`lib, tasodifiy miqdor, albatta bitta qiymatni qabul qilishi kerak bo`lgani uchun { } { } { } U х х х n = = ∪ ∪ = ∪ = ξ ξ ξ ... 2 1
bo`ladi { U — muqarrar hodisa). Qo`shish teoremasidan foydalanib topamiz: { } {
} { } { } . ...
2 1
P х P х P х P n = = + = + = ξ ξ ξ
Natiyjada r 1 + r 2 +…+ r p =1, ya`ni ∑ = = n k k p 1 1 tenglikka kelamiz. Bu esa ξ tasodifiy miqdorning qabul qilishi mumkin bo`lgan barcha qiymatlari ehtimollarining yig`indisi 1 ga teng bo`lishini bildiradi. 20 Diskret tasodifiy miqdor uchun kiritilgan yuqoridagi (24.1) jadval tasodifiy miqdorni to`la tavsiflab beradi. Shuning uchun ham (24.1) jadval ξ diskret tasodifiy miqdor extimollarining taqsimot konuni deb ataladi. Diskret tasodifiy miqdorning ba`zi muhim taqsimot qonunlarini keltiramiz. p ta o`zaro erkin tajriba o`tkazilgan bo`lib, har bir tajribada A hodisaning ro`y berish ehtimoli o`zgarmas r ga teng bo`lsin. Bunday tajribada A hodisaning k marta ro`y berish ehtimoli ( ) (
k n k k n n р р C k Р − − = 1
ga teng edi: Bu holda diskret tasodifiy miqdor ξ ning qabul qilishi mumkin bo`lgan qiymatlari ξ : 0, 1, 2, …, p bo`ladi: Ravshanki, tasodifiy miqdor bu qiymatlarni mos ravishda ushbu ( )
( ) ( ) n k р р C k Р k Р k n k k n n n , 0 , 1 = − = = = − ξ ehtimollar bilan qabul qiladi hamda ( ) ( )
= = + = n k n n q p k P 0 1. Natijada ushbu
( )
= ξ
0 1 2 … k … n ( ) ( ) k Р k Р n n = = ξ
( ) n р − 1 ( ) 1 1 1 − −
n р p C
( ) 2 2 2 1 − − n n р p C …
( )
n k k n р p C − − 1 … p
n
jadvalga ega bo`lamiz. Odatda bu jadval binomial taqsimot deb ataladi.
chigitdan unib chiqqan chigitlar sonining qonuni tuzilsin.
chigitdan unib chiqishlar soni tasodifiy miqdor bo`lib, u 0, 1, 2, 3 qiymatlarni qabul qilishi mumkin. Bu qiymatlarni qabul qilish ehtimoli Bernulli formulasi yordamida topiladi: ( )
) ( ) ( ) , 008 , 0 2 , 0 8 , 0 1 0 3 0 3 0 0 3 3 = ⋅ = − = =
р С Р ξ
( ) ( ) ( ) ( )
, 096
, 0 2 , 0 8 , 0 3 1 1 2 2 1 3 3 = ⋅ ⋅ = − = =
р С Р ξ
( ) ( ) ( ) ( )
, 384
, 0 2 , 0 8 , 0 3 1 2 2 2 2 3 3 = ⋅ ⋅ = − = =
р С Р ξ
( ) ( ) ( ) ( ) . 512 , 0 2 , 0 8 , 0 1 0 0 3 0 3 3 3 3 = ⋅ = − = =
р С Р ξ
Demak, ekilgan 3 ta chigitdan unib chiqishlar soni ξ tasodifiy mikdorning taqsimot qonuni quyidagicha bo`ladi:
ξ 0 1 2 3
0,008 0,096
0,384 0,512
Ravshanki, bu ehtimollar yig`indisi:
0,008 + 0,096 + 0,384 + 0,512 = 1. 24.1-eslatma. ξ tasodifiy miqdor 0, 1, 2, 3, ... qiymatlarni ushbu ( ) ! k e k Р k λ λ ξ − = = (k = 0, 1, 2, ...) ehtimollar bilan qabul qilsin.
Natijada quyidagi taqsimot jadvali hosil bo`ladi. ξ
0 1 2 … ( )
Р = ξ λ − е λ λ − е
λ λ −
! 2
… Bu jadval Puasson taqsimoti deb ataladi. Bu erda ( ) ; 1 ! ! 0 0 0 0 = = ⋅ = = = − − ∞ = − ∞ = − ∞ = ∑ ∑ ∑ e e e k e k e k P k k k k k n λ λ λ λ λ λ
21 chunki qatorlar nazariyasidan: e k k k = ∑ ∞ =0 ! λ
ekanligi ma`lum. 9-§. Uzluksiz tasodifiy miqdorlar. Biz yukorida diskret tasodifiy miqdor va uning taqsimot qonunini o`rgandik. Agar tasodifiy miqdor uzluksiz bo`lsa, bu tasodifiy miqdorning qabul qilishi mumkin bo`lgan qiymatlari biror ( )
b а; oraliqni tashkil etadi. Binobarin bu holda tasodifiy miqdorning taqsimot qonunini yuqoridagi o`xshash jadval shaklida yozib bo`lmaydi.
Faraz qilaylik, ξ ixtiyoriy tasodifiy miqdor, x esa biror haqiqiy son bo`lsin. Qaralayotgan tasodifiy miqdor uchun ushbu { x < ξ } hodisani qaraylik. Bu tajriba natijasida ro`y bergan miqdorning x sondan kichik bo`lish hodisasini bildiradi. Endi shu hodisaning ehtimoli { } x P < ξ
ni qaraylik. Ravshanki, bu ehtimol olingan x haqiqiy songa bog`liq, ya`ni x ning funktsiyasi bo`ladi. Odatda
{ }
P < ξ ehtimol bilan aniqlangan funktsiya ξ tasodifiy miqdorning taqsimot funktsiyasi deb ataladi va G` (x) kabi belgilanadi:
{ }
P < ξ
ξ diskret tasodifiy miqdor taqsimot qonunining taqsimot funktsiyasi topilsin:
ξ -1 0 2 2,5 { } x P < ξ
0,2 0,3
0,4 0,1
Jadvaldan ko`rinadiki, ξ tasodifiy miqdorning qabul qilishi mumkin bo`lgan qiymatlari —1, 0, 2, 2,5 bo`ladi. Bu sonlarni son o`qida yasaymiz. - 1, 0, 1, 2, 2,5 Aytaylik, x ≤ - 1 bo`lsin. Unda { x < ξ } hodisasi mumkin bo`lmagan hodisa bo`ladi. { x < ξ }=V. Chunki bu holda tasodifiy miqdoriing x < ξ tengsizlikni qanoatlantiruvchi bitta ham qiymati yo`q. Demak, G`(x)=R{ x < ξ
bo`ladi. Endi -1 < x ≤ 0 bo`lsin. Bu holda { x < ξ } hodisasi { x < ξ }={ ξ =-1) bo`ladi. Bundan esa G`(x)=R{ x < ξ
ξ =-1)=0,2 kelib chiqadi. Endi 0< x ≤ 2 bo`lsin. Bu holda { x < ξ } hodisasi { x < ξ
ξ =-1} ∪ { ξ =0} bo`lib, G`(x)=R{ x < ξ
ξ =-1)+R{ ξ =0}= 0,2 + 0,3 = 0,5 bo`ladi. Faraz qilaylik, 2 < x ≤ 2,5 bo`lsin. Bu xolda hodisa
ξ
ξ =1} ∪ { ξ =0} ∪ { ξ =2} bo`lib, G`(x)=R{ x < ξ
ξ =-1}+R{ ξ =0}+R{ ξ =2}= 0,2 + 0,3 + 0,4 = 0,9 bo`ladi. Va, nihoyat, x > 2,5 bo`lganda { x < ξ
G`(x)=R{ x < ξ
bo`ladi. Shunday qilib, qaralayotgan tasodifiy miqdorning taqsimot funktsiyasi 22 ( ) > ≤ < ≤
− ≤
− − ≤ = булса х агар булса х агар булса х агар булса х агар булса х агар x F 5 , 2 , 1 , 5 , 2 2 9 , 0 , 2 0 5 , 0 , 1 1 2 , 0 , 1 , 0 bo`ladi.
Tasodifiy miqdor taqsimot qonunining berilishi shu tasodifiy miqdor haqida to`liq ma`lumot beradi. Ammo ba`zi hollarda tasodifiy miqdor to`g`risida ayrim, yig`ma ma`lumotlarni bilish lozim bo`ladi. Bunda tasodifiy miqdorning sonli xarakteristikalari — tasodifiy miqdorning matematik kutilishi va dispersiyasi tushunchalari muhim rol o`ynaydi. Biz quyida shu tushunchalar bilan tanishamiz. Biror ξ diskret tasodifiy mikdor berilgan bo`lib, u x 1 , x 2 , …, x p qiymatlarni mos ravishda r 1 , r 2 , …, r p ehtimollar bilan qabul qilsin: 24.1-ta`rif. Ushbu
∑ = = + + + n k k k n n р х р х р х р х 1 2 2 1 1 ...
yig`indisi ξ diskret tasodifiy mikdorning matematik kutilishi deb ataladi va ξ
∑ =
+ + + = n k k k n n р х р х р х р х M 1 2 2 1 1 ... ξ (25.1) Demak, diskret
tasodifiy mikdorning matematik kutilishi bu tasodifiy miqdorning qabul qilishi mumkin bo`lgan barcha qiymatlarini ularning mos ehtimollariga ko`paytmalari yig`indisidan iborat. Tasodifiy miqdor matematik kutilishining ma`nosini anglash uchun bitta masalani qaraymiz. Faraz
qilaylik, n ta tajriba o`tkazilgan bo`lib, bunda ξ tasodifiy mikdor x 1 , x 2 , …, x k qiymatlarni mos ravishda m 1 , m 2 , …, m k martadan qabul qilgan bo`lsin. Ravshanki, m 1 +m 2 +…+m k = n. Qaralayotgan ξ tasodifiy mikdor qabul qilgan qiymatlarining o`rta arifmetik qiymati (uni
bilan belgilaylik) n m x m x m x k k + + + ...
2 2 1 1
ga teng bo`ladi. Bu miqdorni quyidagicha yozish mumkin: . ...
... 2 2 1 1 2 2 1 1 n m x n m x n m x n m x m x m x x k k k k ⋅ + + ⋅ + ⋅ = + + + = Agar
n m i (i = 1, 2, …, k) ni { i х = ξ } hodisaning nisbiy chastotasi i W ekanini hamda bu nisbiy chastota { i х = ξ } hodisasining ehtimoli r i {R{ i х = ξ } = r i ) dan kam farq qilishini ( i i p W ≅
e`tiborga olsak, unda
p x p x p x W x W x W x n m x n m x n m x x k k k k k k ξ = + + + = = + + + ≈ ⋅ + + ⋅ + ⋅ = ...
... ...
2 2 1 1 2 2 1 1 2 2 1 1 ekanini topamiz. Demak, ξ
= . Bu munosabat ξ tasodifiy miqdorning matematik qutilishi shu tasodifiy miqdor kuzatilayotgan qiymatlarining o`rta arifmetik qiymatiga taqriban teng ekanini ko`rsatadi (shuning uchun ham ξ
ξ tasodifiy miqdorning o`rtacha qiymati deb yuritiladi). |
ma'muriyatiga murojaat qiling